Математический анализ Примеры

Решите Дифференциальное Уравнение (dy)/(dx)+((x-1)^2y)/(x^2(y+1))=0
Этап 1
Разделим переменные.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1
Решим относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1.1
Упростим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1.1.1
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 1.1.1.2
Запишем каждое выражение с общим знаменателем , умножив на подходящий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1.1.2.1
Объединим и .
Этап 1.1.1.2.2
Изменим порядок множителей в .
Этап 1.1.1.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 1.1.1.4
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1.1.4.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.1.1.4.2
Умножим на .
Этап 1.1.1.4.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.1.1.5
Изменим порядок множителей в .
Этап 1.1.2
Приравняем числитель к нулю.
Этап 1.1.3
Решим уравнение относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1.3.1
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 1.1.3.2
Вынесем множитель из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1.3.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.3.2.2
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.3.2.3
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.3.3
Разделим каждый член на и упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1.3.3.1
Разделим каждый член на .
Этап 1.1.3.3.2
Упростим левую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1.3.3.2.1
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1.3.3.2.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.1.3.3.2.1.2
Перепишем это выражение.
Этап 1.1.3.3.2.2
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1.3.3.2.2.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.1.3.3.2.2.2
Разделим на .
Этап 1.1.3.3.3
Упростим правую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1.3.3.3.1
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 1.2
Перегруппируем множители.
Этап 1.3
Умножим обе части на .
Этап 1.4
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.4.1
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 1.4.2
Умножим на .
Этап 1.4.3
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.4.3.1
Перенесем стоящий впереди знак минуса в в числитель.
Этап 1.4.3.2
Вынесем множитель из .
Этап 1.4.3.3
Вынесем множитель из .
Этап 1.4.3.4
Сократим общий множитель.
Этап 1.4.3.5
Перепишем это выражение.
Этап 1.4.4
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.4.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.4.4.2
Сократим общий множитель.
Этап 1.4.4.3
Перепишем это выражение.
Этап 1.5
Перепишем уравнение.
Этап 2
Проинтегрируем обе части.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.1
Зададим интеграл на каждой стороне.
Этап 2.2
Проинтегрируем левую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.2.1
Разделим дробь на несколько дробей.
Этап 2.2.2
Разделим данный интеграл на несколько интегралов.
Этап 2.2.3
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.2.3.1
Сократим общий множитель.
Этап 2.2.3.2
Перепишем это выражение.
Этап 2.2.4
Применим правило дифференцирования постоянных функций.
Этап 2.2.5
Интеграл по имеет вид .
Этап 2.2.6
Упростим.
Этап 2.3
Проинтегрируем правую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.1
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 2.3.2
Применим основные правила для показателей степени.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.2.1
Вынесем из знаменателя, возведя в степень.
Этап 2.3.2.2
Перемножим экспоненты в .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.2.2.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 2.3.2.2.2
Умножим на .
Этап 2.3.3
Пусть . Тогда . Перепишем, используя и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.3.1
Пусть . Найдем .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.3.1.1
Дифференцируем .
Этап 2.3.3.1.2
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 2.3.3.1.3
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.3.3.1.4
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 2.3.3.1.5
Добавим и .
Этап 2.3.3.2
Переформулируем задачу с помощью и .
Этап 2.3.4
Пусть . Тогда . Перепишем, используя и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.4.1
Пусть . Найдем .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.4.1.1
Дифференцируем .
Этап 2.3.4.1.2
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 2.3.4.1.3
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.3.4.1.4
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 2.3.4.1.5
Добавим и .
Этап 2.3.4.2
Переформулируем задачу с помощью и .
Этап 2.3.5
Пусть . Тогда , следовательно . Перепишем, используя и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.5.1
Пусть . Найдем .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.5.1.1
Дифференцируем .
Этап 2.3.5.1.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.3.5.2
Переформулируем задачу с помощью и .
Этап 2.3.6
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.6.1
Объединим и .
Этап 2.3.6.2
Объединим и .
Этап 2.3.6.3
Перенесем в знаменатель, используя правило отрицательных степеней .
Этап 2.3.6.4
Перепишем в виде .
Этап 2.3.7
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 2.3.8
Применим основные правила для показателей степени.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.8.1
С помощью запишем в виде .
Этап 2.3.8.2
С помощью запишем в виде .
Этап 2.3.8.3
Вынесем из знаменателя, возведя в степень.
Этап 2.3.8.4
Перемножим экспоненты в .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.8.4.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 2.3.8.4.2
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.8.4.2.1
Объединим и .
Этап 2.3.8.4.2.2
Умножим на .
Этап 2.3.8.4.3
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 2.3.9
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.9.1
Перепишем в виде .
Этап 2.3.9.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.3.9.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.3.9.4
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.3.9.5
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.3.9.6
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.3.9.7
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.3.9.8
Изменим порядок и .
Этап 2.3.9.9
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.3.9.10
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 2.3.9.11
Добавим и .
Этап 2.3.9.12
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.9.12.1
Сократим общий множитель.
Этап 2.3.9.12.2
Перепишем это выражение.
Этап 2.3.9.13
Упростим.
Этап 2.3.9.14
Возведем в степень .
Этап 2.3.9.15
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.3.9.16
Запишем в виде дроби с общим знаменателем.
Этап 2.3.9.17
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 2.3.9.18
Вычтем из .
Этап 2.3.9.19
Вынесем за скобки отрицательное значение.
Этап 2.3.9.20
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.3.9.21
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 2.3.9.22
Вычтем из .
Этап 2.3.9.23
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.9.23.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.3.9.23.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.9.23.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.3.9.23.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 2.3.9.23.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 2.3.9.23.2.4
Разделим на .
Этап 2.3.9.24
Вынесем за скобки отрицательное значение.
Этап 2.3.9.25
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.3.9.26
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 2.3.9.27
Вычтем из .
Этап 2.3.9.28
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.9.28.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.3.9.28.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.9.28.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.3.9.28.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 2.3.9.28.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 2.3.9.28.2.4
Разделим на .
Этап 2.3.9.29
Умножим на .
Этап 2.3.9.30
Умножим на .
Этап 2.3.9.31
Вычтем из .
Этап 2.3.9.32
Изменим порядок и .
Этап 2.3.10
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 2.3.11
Разделим данный интеграл на несколько интегралов.
Этап 2.3.12
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 2.3.13
Интеграл по имеет вид .
Этап 2.3.14
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 2.3.15
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 2.3.16
Упростим.
Этап 2.3.17
Выполним обратную подстановку для каждой подставленной переменной интегрирования.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.17.1
Заменим все вхождения на .
Этап 2.3.17.2
Заменим все вхождения на .
Этап 2.3.17.3
Заменим все вхождения на .
Этап 2.3.18
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.18.1
Объединим противоположные члены в .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.18.1.1
Добавим и .
Этап 2.3.18.1.2
Добавим и .
Этап 2.3.18.1.3
Добавим и .
Этап 2.3.18.1.4
Добавим и .
Этап 2.3.18.1.5
Добавим и .
Этап 2.3.18.1.6
Добавим и .
Этап 2.3.18.2
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.18.2.1
Вынесем неотрицательные члены из-под знака модуля.
Этап 2.3.18.2.2
Перемножим экспоненты в .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.18.2.2.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 2.3.18.2.2.2
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.18.2.2.2.1
Сократим общий множитель.
Этап 2.3.18.2.2.2.2
Перепишем это выражение.
Этап 2.3.18.2.3
Упростим.
Этап 2.3.18.2.4
Упростим знаменатель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.18.2.4.1
Перемножим экспоненты в .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.18.2.4.1.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 2.3.18.2.4.1.2
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.18.2.4.1.2.1
Сократим общий множитель.
Этап 2.3.18.2.4.1.2.2
Перепишем это выражение.
Этап 2.3.18.2.4.2
Упростим.
Этап 2.3.18.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.3.18.4
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.18.4.1
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.18.4.1.1
Перенесем стоящий впереди знак минуса в в числитель.
Этап 2.3.18.4.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 2.3.18.4.1.3
Сократим общий множитель.
Этап 2.3.18.4.1.4
Перепишем это выражение.
Этап 2.3.18.4.2
Умножим на .
Этап 2.3.18.4.3
Умножим на .
Этап 2.3.18.4.4
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.18.4.4.1
Перенесем стоящий впереди знак минуса в в числитель.
Этап 2.3.18.4.4.2
Вынесем множитель из .
Этап 2.3.18.4.4.3
Сократим общий множитель.
Этап 2.3.18.4.4.4
Перепишем это выражение.
Этап 2.3.18.4.5
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.18.4.5.1
Перенесем стоящий впереди знак минуса в в числитель.
Этап 2.3.18.4.5.2
Перенесем стоящий впереди знак минуса в в числитель.
Этап 2.3.18.4.5.3
Вынесем множитель из .
Этап 2.3.18.4.5.4
Сократим общий множитель.
Этап 2.3.18.4.5.5
Перепишем это выражение.
Этап 2.3.18.5
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.18.5.1
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 2.3.18.5.2
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.18.5.2.1
Умножим на .
Этап 2.3.18.5.2.2
Умножим на .
Этап 2.3.19
Изменим порядок членов.
Этап 2.4
Сгруппируем постоянную интегрирования в правой части как .